专利名称：用于控制车辆的机电的停车制动系统的方法和系统的制作方法
用于控制车辆的机电的停车制动系统的方法和系统本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于控制车辆的机电的停车制动 系统的方法。由现有技术已知各种不同的机电的停车制动系统，它们由至少一个机械制动单元 和至少一个控制器构成，它们总是通过至少一个控制器来控制对机械制动单元的操纵即拉 紧和脱开，用于使得车辆制动，优选利用机电的执行机构，通过对机械制动单元的操纵进行 控制。优选通过设在车辆内部的简单的操纵部件，例如按键、摇臂开关等，来控制机电的停 车制动系统。此外，这种机电的停车制动系统被设计用于静态地制动车辆，在个别情况下也用于动态地制动车辆。特别是在通常的静态制动情况下，出于安全技术的原因，需要使得车辆 几乎处于静止状态，或者低于预先给定的速度阈值，也就是说，只有在低于预先给定的速度 阈值情况下，机电的停车制动系统才提供静态的制动功能。如果在操纵操纵部件时车辆速 度超过了预先给定的速度阈值，则必要时可以通过机电的停车制动系统对车辆进行动态制 动。为了进行静态制动，通过对操纵部件的例如一次性的操纵，使得机电的停车制动 系统或机械制动单元以较高的拉紧速度静态地拉紧。特别是就被构造成鼓式制动单元的机 械制动单元而言，由于鼓式制动单元的已有的自增强效应，这种快速的拉紧在车辆速度相 对较低时就已经导致车辆突然减速。除了驾驶感觉不舒服外，由于车辆快速制动，还会危及 安全驾驶。而且机械制动单元受到严重的磨损，因而减小了其寿命。由现有技术已知的机电的停车制动系统为此具有设定成固定的速度阈值，例如 3km/h,当超过该速度阈值时，机电的停车制动系统不会提供静态的制动功能。替代地，当超 过上述速度阈值时，可以将机电的停车制动系统设计成用于进行动态的制动。在这里，例如 在操纵操纵部件之后紧接着就进行动态制动，也就是说，通过对操纵部件的操纵，产生优选 成比例的动态的制动力，相反，在松开操纵部件时紧接着使得制动器脱开。基于此，本发明的目的在于，对这种机电的停车制动系统的控制，特别是静态制 动，加以改进。基于权利要求1的前序部分的特征，采用其特征部分的特征，即可实现所述 目的。本发明的一个主要方面在于，求得在操纵至少一个操纵部件时的车辆速度，并根 据求得的车辆速度来选定机械制动单元的拉紧速度。于是可以使得设定的拉紧速度减小不 超过60%，由此能特别有利地在车辆速度高于现有技术时就已经提供静态的制动功能。因 而根据在操纵停车制动机构时的车辆速度来选定拉紧速度，所述车辆速度通过相应的特性 曲线，利用控制和分析例程即时求得或计算出。由此有效地避免车辆突然减速。为此最好对所求得的车辆速度与至少一个速度阈值进行比较，且当低于速度阈值 时，以减小的拉紧速度操纵机械制动单元。根据本发明的一种有利的变型方案，根据对操纵部件的操纵持续时间来选出速度 阈值。此外有利的是，从在3km/h和50km/h，特别是在3km/h和30km/h之间的速度阈值范围来选出速度阈值，该速度阈值范围由最小的和最大的速度阈值来限定。由其它权利要求可得到本发明的方法的有利改进，特别是得到配设的机电的停车制动系统。下面借助实施例对照附图详细介绍本发明。图中示出
图1为机电的停车制动系统的示例性的方块图；图2为多个特性曲线的示例性的曲线图，其用于与速度相关地求取机械制动单元 的拉紧速度；图3为两个替代的特性曲线的另一示例性的曲线图，其用于与速度相关地求取机 械制动单元的拉紧速度；图4为带有配设的激活区域的速度变化曲线的示例性的曲线图；和图5为用于动态地求取速度阈值的特性曲线的示例性的曲线图。在图1中以示意性的方块图举例示出机电的停车制动系统EPB，该停车制动系统 具有控制器SG和与其连接的机械制动单元BME。控制器SG包括控制单元CU和存储单元MU，其中在控制单元CU中执行控制和分析 例程SAR，用于控制机电的停车制动系统EPB，以便静态地或者动态地将车辆制动。在控制器SG上通过多个连接接口，例如有线接口或无线接口或总线，连接有至少 一个操纵部件BE和测量单元ME。通过对操纵部件BE的手动操纵，产生切换信号ss，并传递至控制单元⑶。切换信 号SS被控制和分析例程SAR分析，并根据切换信号SS的特性来求得驾驶员的控制愿望，该 控制愿望被转换成至少一个相应的控制信号rs，用于控制机械制动单元BME，所述控制信 号被传递至机械制动单元BME。然后根据控制信号rs对机械制动单元BME进行操纵，特别是以拉紧速度AV将其 拉紧。拉紧速度AV反映了机电的停车制动系统EPB对驾驶员操纵操纵部件BE的响应特性。 例如，通过拉紧速度AV来确定在操纵机械制动单元BME时每单位时间t所经历的调节路程 X，进而确定机电的停车制动系统EPB所提供的制动力F的每单位时间t的增加量。测量单元ME用于求得至少一个测量信号ms，该测量信号特别是具有关于车辆的 车辆速度V或加速度B的信息。测量信号ms被控制和分析例程SAR分析，由此至少求得即 时的车辆速度V或加速度B。根据车辆的在操纵操纵部件BE时的车辆速度V，由控制和分析例程SAR选出或计 算出机械制动单元BME的拉紧速度AV。为此，对所求得的车辆速度V与至少一个第一速度阈值SVl进行比较，当低于第一 速度阈值SVl时，以对应的第一拉紧速度AV操纵机械制动单元BME，在静态情况下，所述第 一拉紧速度明显低于由现有技术已知的拉紧速度。第一速度阈值SVl在此高于由现有技术已知的3km/h，例如在3km/h和50km/h 之间，特别是在3km/h和30km/h之间。在低于第一速度阈值SVl的情况下，已由机电的 停车制动系统EPB提供了静态的制动功能，然而根据本发明，第一拉紧速度AV得到了减 小。例如，可以根据低于第一速度阈值SVl的程度，通过车辆速度V来选出不同的拉紧速度 AV1-AV3。可以替代地设定多个速度阈值SV1-SV3，这些速度阈值分别对应有不同的拉紧速 度 AV1-AV3。
在图2和3中以曲线图举例地示出了不同的特性曲线K1-K3，其中分别沿着该曲线 图的水平轴(横坐标)示出了时间t，并沿着该曲线图的竖直轴(纵坐标)示出了在操纵机 械制动单元BME时的调节路程χ。 在这里，曲线图所示的特性曲线K1-K3的斜率反映了拉紧速度AVl的量值，该量值 例如可以为选为恒定或者逐段恒定。在这里，每个特性曲线K1-K3都对应有一个速度阈值SV1-SV3，在低于所述速度 阈值时，通过控制和分析例程SAR来选出由相应的特性曲线K1-K3预先给定的拉紧速度 AV1-AV3，用于操纵机械制动单元BME。因此例如就图2中所示的实施例而言，设定第一至第三特性曲线Kl至K3，进而设 定第一至第三拉紧速度AV1-AV3，用于操纵机械制动单元BME。第一特性曲线Kl是第一速度阈值SV1，第二特性曲线K2是第二速度阈值SV2，第 三特性曲线K3是第三速度阈值SV3，其中第一速度阈值SVl的量值大于第二速度阈值SV2 的量值，第二速度阈值SV2的量值又大于第三速度阈值SV3的量值。例如在图3中示出了第一和第二特性曲线ΚΙ、K2，它们分别包括同一逐段恒定的 拉紧速度AV，也就是说，特性曲线K1、K2分别具有多个拉紧间歇时间P11、P12、P13或P21、 P22、P23，这些拉紧间歇时间优选分别具有相同的时长，在这些拉紧间歇时间并不操纵机械 制动单元BME。例如，当车辆速度低于第一速度阈值SVl时，设定第一特性曲线K1，用于操纵机械 制动单元BME，其中尽管以与在第二特性曲线K2情况下相同的拉紧速度AV操纵机械制动单 元BME，然而拉紧间歇时间P11、P12、P13在时间上明显长于第二特性曲线K2的拉紧间歇时 间P21、P22、P23。由此在低于第一速度阈值SVl时，机电的停车制动系统EPB的响应特性 要比在车辆速度V进一步减小到第二速度阈值SV2以下之后缓慢，也就是说，所考察的制动 过程的整个拉紧持续时间是不同的。在这里，第一速度阈值SVl的量值同样大于第二速度 阈值SV2的量值。由于机电的停车制动系统EPB的拉紧持续时间明显较长，所以在机电的停车制动 系统EPB的拉紧过程期间，驾驶员可以改变其决定和使得车辆再次加速。为了能在这种情 况下通过机电的停车制动系统EPB来防止并非所愿地制动车辆，设定了激活区域AB，该激 活区域向上被第一速度阈值SVl限定，且包括第二速度阈值SV2。例如在图4中以曲线图示出了车辆的速度V关于时间t的变化曲线。在这里，向 上被第一速度阈值SVl限定的激活区域AB用图像标出。在当前的车辆速度V低于第一速 度阈值SVl时，进入激活区域AB，也就是说，由机电的停车制动系统EPB提供静态的制动功 能。如果现在驾驶员通过操纵部件BE来操纵机电的停车制动系统EPB，则机械制动单元BME 以对应于第一速度阈值SVl的第一拉紧速度AVl被拉紧。车辆速度V进一步减小，而且还 低于第二速度阈值SV2。于是，一旦驾驶员通过加速超过了第二速度阈值SV2，就离开激活区域AB，也就是 说，对机电的停车制动系统EPB的操纵中断。附加地或替代地，对节气门踏板的操纵或当前 存在的电机转矩可以通过测量单元ME来测得，并通过控制和分析例程SAR来分析，以及由 此探测到车辆的再次加速。由此例如通过驱动系统的电机转矩来控制脱开过程，更确切地 说，在超过预先给定的电机转矩阈值和/或节气门踏板阈值时，才使得机械制动单元BME脱开。也可以从拉紧过程开始起，根据加速过程的持续时间，或者根据低于第一速度阈 值SVl的持续时间，来选定第二速度阈值SV2。此外可以将速度阈值范围设定在5km/h和15km/h之间。通过控制和分析例程SAR， 根据操纵部件BE的操纵持续时间T，从该速度阈值范围选出被考虑用于进 一步控制机电的 停车制动系统EPB的对应的速度阈值SV。随着对操纵部件BE的操纵时间的增加，优选速度 阈值SV的量值也增加。例如在图5中以曲线图示出了特性曲线KSV，其用于根据操纵部件的操纵持续时 间T动态地求取速度阈值SV。特性曲线KSV由最小的和最大的速度阈值SVmin、SVmax限 定，为了选择所述速度阈值，需要最小的操纵持续时间Tmin或最大的操纵持续时间Tmax。 当操纵持续时间T位于最小的和最大的操纵持续时间Tmin、Tmax之间时，选出由特性曲线 KSV确定的速度阈值SV。第三速度阈值SV3的量值在车辆静止状态和第一与第二速度阈值SVl、SV2之间， 当超过第三速度阈值SV3时，在车轮抱死的情况下，最好设有预先给定的拉紧/脱开模式， 通过该拉紧/脱开模式，使得机电的停车制动系统EPB交替地脱开和再次拉紧，更确切地 说，无需进一步操纵操纵部件BE。上面已借助实施例说明了本发明。不言而喻，在不偏离本发明的构思的前提下，可 以做出各种改型和修改。附图标记列表AB激活区域AV拉紧速度AVl拉紧速度AV2拉紧速度AV3拉紧速度B加速度BE操纵部件BME机械制动单元CU控制单元EPB机电的停车制动系统KS1_KS3、KSV 特性曲线ME测量单元ms测量信号MU存储单元P11、P12、P13 拉紧间歇时间P21、P22、P23 拉紧间歇时间rs控制信号SAR控制和分析例程SG控制器ss切换信号
SVl第三速度阈值SVl第一速度阈值SV2第二速度阈值SVmax最大的速度阈值SVmin最小的速度阈值t时间tmin最小的操纵持续时间tmax最大的操纵持续时间V速度χ 调节路程
权利要求
一种用于控制车辆的机电的停车制动系统(EPB)的方法，其中机电的停车制动系统(EPB)具有至少一个操纵部件(BE)、至少一个机械制动单元(BME)和至少一个控制器(SG)，其中为了使得车辆静态地制动，对操纵部件(BE)进行操纵，并据此通过在控制器(SG)内执行的控制和分析例程(SAR)，以预先给定的拉紧速度(AV)来控制拉紧至少一个机械制动单元(BME)，其特征在于求得在操纵至少一个操纵部件(BE)时的车辆速度(V)；根据求得的车辆速度来选定机械制动单元(BME)的拉紧速度(AV)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于对所求得的车辆速度(V)与至少一个速度 阈值(SV1)进行比较，且当低于该速度阈值(SV1)时，以减小的拉紧速度(AV)操纵机械制 动单元(BME)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于根据对操纵部件(BE)的操纵持续时间 (T)来选择速度阈值(SV1)。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于从在5km/h和15km/h之间的速度阈值范围 来选出速度阈值(SV1)，该速度阈值范围由最小的和最大的速度阈值(SVmin、SVmax)限定 而成。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于借助分别对应于未超过的速 度阈值(SV1-SV3)的特性曲线(K1-K3)来选择拉紧速度(AV、AV1-AV3)。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于拉紧速度(AV、AV1-AV3、AV')的量值被选 成至少逐段恒定。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于设有多个拉紧间歇时间(P11、 P12、P13或P21、P22、P23)，由此减小拉紧速度(AV')，这些拉紧间歇时间优选分别具有相 同的时长。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于在车辆速度(V)低于第一速 度阈值(SV1)时，提供静态的制动功能，在超过第二速度阈值(SV2)时，使得机械制动单元 (BME)脱开，其中第一速度阈值(SV1)的量值超过第二速度阈值(SV2)的量值。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于在车辆再次存在加速度(B)和/或驾驶员 希望加速时，使得机械制动单元(BME)脱开。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于第三速度阈值(SV3)的量值 在车辆静止状态和第一与第二速度阈值(SV1、SV2)之间，当超过第三速度阈值(SV3)时，在 车轮抱死的情况下，按照预先给定的拉紧/脱开模式来操纵机械制动单元(BME)。
11.如权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于从拉紧过程开始起，根据加 速过程的持续时间，或者根据低于第一速度阈值(SV1)的持续时间，来选定第二速度阈值 (SV2)。
12.一种机电的停车制动系统(EPB)，其由至少一个操纵部件(BE)、至少一个机械制动 单元(BME)和至少一个控制器(SG)构成，其中为了使得车辆静态地制动，对操纵部件(BE) 进行操纵，并据此通过在控制器(SG)内执行的控制和分析例程(SAR)，以预先给定的拉紧 速度(AV)来控制拉紧至少一个机械制动单元(BME)，其特征在于控制和分析例程(SAR) 被设计用于求得在操纵至少一个操纵部件(BE)时的车辆速度(V)，和用于根据求得的车辆 速度(V)来确定拉紧机械制动单元(BME)时的拉紧速度(AV)。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制车辆的机电的停车制动系统(EPB)的方法，其中机电的停车制动系统(EPB)具有至少一个操纵部件(BE)、至少一个机械制动单元(BME)和至少一个控制器(SG)，其中为了使得车辆静态地制动，对操纵部件(BE)进行操纵，并据此通过在控制器(SG)内执行的控制和分析例程(SAR)，以预先给定的拉紧速度(AV)来控制拉紧至少一个机械制动单元(BME)。有利的是，求得在操纵至少一个操纵部件(BE)时的车辆速度(V)，并根据求得的车辆速度来选定机械制动单元(BME)的拉紧速度(AV)。
文档编号B60T13/74GK101878139SQ200880118007
公开日2010年11月3日 申请日期2008年9月12日 优先权日2007年9月28日
发明者A·卡尔贝克, J·本特纳 申请人:欧陆汽车有限责任公司